Gezegenlerin nasıl oluştuğu teorisi bilim adamları için kalıcı bir gizemdi. Gökbilimciler gezegensel sistemlerin nereden geldiği konusunda oldukça iyi bir anlayışa sahipken - yani yeni yıldızların etrafındaki protoplantary toz ve gaz diskleri (diğer bir deyişle “Nebular Teori”) - bu disklerin sonunda kendi başlarına çökecek kadar büyük nesneler haline nasıl geldiğine dair tam bir anlayışa sahipler. yerçekimi zor kaldı.
Ancak Fransa, Avustralya ve İngiltere'den bir araştırmacı ekibi tarafından yapılan yeni bir çalışma sayesinde, bulmacanın eksik parçası sonunda bulunmuş olabilir. Bir dizi simülasyon kullanarak, bu araştırmacılar “toz tuzaklarının” - yani çakıl boyutlu parçaların toplanıp birbirine yapışabildiği bölgelerin - gezegenlerin oluşumuna izin verecek kadar yaygın olduğunu gösterdiler.
“Kendinden Kaynaklı Toz Tuzakları: Gezegen Oluşum Engellerini Aşmak” başlıklı çalışmaları son zamanlarda Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri.Fransa'daki Lyon Astrofizik Araştırma Merkezi'nin (CRAL) Dr.Jean-Francois Gonzalez liderliğindeki ekip, bilim adamlarını rahatsız eden gezegen oluşumunun zahmetli orta aşamasını inceledi.
Yakın zamana kadar, protoplantary toz ve gaz disklerinin seyyar boyutlu nesneler oluşturmak için toplandığı ve gezegenlerin (yüz metre veya daha büyük çaplı nesneler) gezegen çekirdeği oluşturduğu işlem iyi anlaşılmıştır. Ancak çakıl taşlarının gezegenleri oluşturmak için bir araya geldiği bu ikisini köprüleyen süreç bilinmemektedir.
Sorunun bir kısmı, yüzyıllardır tek referans çerçevemiz olan Güneş Sisteminin milyarlarca yıl önce oluşmasıydı. Ancak son keşifler (3453 doğrulanmış dış gezegenler ve sayım) sayesinde, gökbilimciler, oluşumun çeşitli aşamalarındaki diğer sistemleri incelemek için birçok fırsata sahip oldular. Gonzalez, bir Kraliyet Astronomi Topluluğu basın bülteninde açıkladığı gibi:
“Şimdiye kadar, çakıl taşlarının gezegen oluşturmak için nasıl bir araya gelebileceğini açıklamak için mücadele ettik ve yine de diğer yıldızların etrafında yörüngede çok sayıda gezegen keşfettik. Bu bizi bu gizemi nasıl çözeceğimizi düşündürdü. ”
Geçmişte, gökbilimciler gezegen oluşumunun ayrılmaz parçası olan “toz tuzaklarının” yalnızca belirli ortamlarda var olabileceğine inanıyorlardı. Bu yüksek basınçlı bölgelerde, büyük toz taneleri bir araya gelebilecekleri noktaya kadar yavaşlar. Bu bölgeler, sürükleyici ve yüksek hızlı çarpışmalar olan gezegen oluşumunun önündeki iki ana engele karşı koydukları için son derece önemlidir.
Drag, gazın toz taneleri üzerindeki etkisinden kaynaklanır, bu da yavaşlamalarına ve sonunda merkezi yıldıza (tüketildikleri yere) sürüklenmelerine neden olur. Yüksek hızlı çarpışmalara gelince, büyük çakılların birbirine parçalanmasına ve parçalanmasına neden olan, böylece toplama sürecini tersine çevirir. Bu nedenle toz tanelerinin, çarpıştıklarında birbirlerini yok etmemeleri için yeterince yavaşlamalarını sağlamak için toz tuzaklarına ihtiyaç vardır.
Bu toz tuzaklarının ne kadar yaygın olduğunu görmek için, Dr. Gonzalez ve meslektaşları, bir pro-düzlemsel diskteki tozun gaz bileşenine nasıl sürüklenebileceğini dikkate alan bir dizi bilgisayar simülasyonu yaptılar - “aerodinamik sürükleme geri tepmesi” ”. Gazın tipik olarak toz parçacıkları üzerinde, özellikle tozlu halkalarda durdurucu bir etkisi olmasına rağmen, bunun tersi doğru olabilir.
Bu etki, yakın zamana kadar gökbilimciler tarafından büyük ölçüde göz ardı edilmiştir, çünkü genellikle oldukça önemsizdir. Ancak ekibin de belirttiği gibi, inanılmaz derecede tozlu ortamlar olarak bilinen protoplanetary disklerde önemli bir faktördür. Bu senaryoda, geri tepkimenin etkisi, içeriye doğru hareket eden toz tanelerini yavaşlatmak ve gazı yüksek basınçlı bölgeler oluşturduğu yere, yani “toz tuzaklarına” doğru itmektir.
Bu etkileri açıkladıktan sonra, simülasyonları gezegenlerin üç temel aşamada nasıl oluştuğunu gösterdi. İlk aşamada, toz taneleri büyür ve merkezi yıldıza doğru içeri doğru hareket eder. İkincisi, şimdi çakıl büyüklüğünde daha büyük taneler birikir ve yavaşlar. Üçüncü ve son aşamada, gaz geri tepme ile dışarı doğru itilir ve biriktiği toz tutucu bölgeleri oluşturur.
Bu tuzaklar daha sonra çakıl taşlarının gezegenler ve nihayetinde gezegen boyutunda dünyalar oluşturacak şekilde bir araya gelmesine izin verir. Bu modelle, gökbilimciler artık gezegen oluşumunun tozlu disklerden bir araya gelen gezegenlere nasıl gittiğine dair sağlam bir fikre sahipler. Güneş Sisteminin nasıl ortaya çıktığıyla ilgili önemli bir sorunun çözülmesine ek olarak, bu tür araştırmalar, güneşdışı gezegenlerin araştırılmasında hayati öneme sahip olabilir.
Yer temelli ve uzay temelli gözlemevleri, uzak yıldızların etrafındaki toz tuzakları olduğuna inanılan karanlık gezegenler ve parlak halkaların varlığını zaten kaydetti. Bu sistemler, gezegenlerin yavaşça bir araya geldiklerini izlerken astronomlara bu yeni modeli test etme şansı sağlayabilir. Gonzalez şunları söyledi:
“Doğru bileşenler bulunduğunda, toz tuzaklarının çok çeşitli ortamlarda kendiliğinden oluşabileceğini keşfetmekten heyecan duyduk. Bu, gezegen oluşumunda uzun süredir devam eden bir soruna basit ve sağlam bir çözüm. ”
